脫模(striPPIng mold)指將鋼錠從鋼錠模內(nèi)脫出的一系列操作。
鋼錠澆注完畢至脫模的時(shí)間,從一桶鋼最后一支(下注盤(pán))鋼錠澆注完畢至支錠開(kāi)始脫模(脫帽)的時(shí)間稱(chēng)為鋼錠的傳擱時(shí)間。鋼鋼錠,要求鋼錠本體全部凝固方能開(kāi)始脫保溫帽,半鋼鋼錠和沸騰鋼鋼錠的凝固層達(dá)到一定厚度即可脫模。
各種鋼錠在模內(nèi)的傳擱時(shí)間取決于鋼錠的凝固速度或完全凝固時(shí)間,可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定。小型鋼廠生產(chǎn)單重3t以下的鋼錠,一般以通用橋式起重機(jī)附加的脫模(錠)夾具或吊具完成脫模作業(yè)。用車(chē)注法生產(chǎn)大鋼錠的鋼廠在脫模跨間采用脫模(錠)機(jī)作業(yè)。
脫模(錠)機(jī) 基本任務(wù)是處理不同形狀、尺寸和單重的鋼錠,完成以下工藝操作:自由或強(qiáng)制脫模、脫保溫帽、脫錠;自由或強(qiáng)制取下底板上的鋼錠。現(xiàn)有的脫模機(jī),多數(shù)依靠靜力作用在起重機(jī)械上裝配的夾扯和推頂專(zhuān)用工具。通過(guò)夾鉗的開(kāi)閉與提升運(yùn)動(dòng)和鋼錠、鋼錠模的重力作用完成各種自由脫模、脫帽和脫錠作業(yè),利用推頂工具的頂、擋及與夾扯工具之間的相對(duì)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行強(qiáng)制脫模(脫錠)作業(yè)。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR常用的脫模機(jī)為橋式(或半龍門(mén)式、地上走行式)脫模起重機(jī),有的鋼廠也裝有地上(固定式)脫模裝置。橋式脫模起重機(jī)的工作能力一般用強(qiáng)制脫模能力、自由脫模(起重)能力和輔鉤起重能力表示。根據(jù)鋼錠重量選定脫模機(jī)的能力,可參照以下經(jīng)驗(yàn)公式:
P=(10~20)Q或P=75+10Q式中P為脫模機(jī)工作能力,t;Q為鋼錠單重,t。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR橋式脫模起重機(jī)的操作功能及夾鉗形狀見(jiàn)圖。自由睨模使用大鉗;自由脫錠使用小鉗;強(qiáng)制脫模時(shí)下降頂桿頂住鋼錠用大鉗脫模;強(qiáng)制脫錠時(shí)貝ij用大鉗制止模子隨錠上升。地上脫模機(jī)一般只用于處理錠一模粘連預(yù)脫錠失敗的上大下小鋼錠,其操作是:用一對(duì)夾鉗夾持模子下耳使之固定不動(dòng),開(kāi)動(dòng)頂桿使之上升伸入模子底孔,利用頂桿的頂推力撕開(kāi)粘連部分將鋼錠頂出鋼錠模。
車(chē)鑄的各類(lèi)鋼錠的脫模工藝各不相同。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR(1)上大下小帶保溫帽鋼鋼錠。全桶鋼澆注完畢,在原地靜置40~60min后鑄錠車(chē)移至專(zhuān)用線(xiàn)繼續(xù)靜置冷凝,再送至脫模跨間。達(dá)到規(guī)定的脫模時(shí)間開(kāi)始按澆注先后順序脫除保溫帽,保溫帽放在專(zhuān)用平板車(chē)上送回整模跨間。脫帽后開(kāi)始按原順序預(yù)脫錠(見(jiàn)圖)。全部預(yù)脫完畢,將重載鑄車(chē)送初軋廠均熱爐跨間用鋼錠裝爐起重機(jī)將鋼錠自模內(nèi)取出并裝入均熱爐,載有空模的鑄車(chē)返回整模跨間。
(2)上小下大鋼錠(包括鋼、半鋼、沸騰鋼鋼錠),全桶鋼澆注完畢原地靜置30~40mim。然后鑄車(chē)移至專(zhuān)用線(xiàn)繼續(xù)靜置冷凝,再送脫模跨間按澆注順序脫模,鋼錠模放置專(zhuān)用平板車(chē)上送冷卻線(xiàn)(或整模跨間冷卻臺(tái))冷卻,重載鑄車(chē)送初軋廠均熱跨間由鋼錠裝爐起重機(jī)將鋼錠由底板上取下裝爐,鑄車(chē)返回整模跨間。為減小上小下大鋼錠脫模后送錠過(guò)程中散熱,有的鋼廠在脫模車(chē)間將鋼錠自底板上取下放置在保溫車(chē)內(nèi)送均熱跨間,以提高鋼錠裝爐溫度。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR為了提高熱壓成型品質(zhì),對(duì)手動(dòng)脫模及自動(dòng)脫模所產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行了分析。采用有限元模擬了高深寬比微結(jié)構(gòu)的脫模過(guò)程。模擬結(jié)果顯示在自動(dòng)脫模時(shí)應(yīng)力集中主要出現(xiàn)于微結(jié)構(gòu)底部,而脫模應(yīng)力出現(xiàn)于脫模的起始階段,這時(shí)的脫模缺陷主要 以頸縮和根部斷裂為主。而手動(dòng)脫模引入的微小脫模方向偏差會(huì)造成 巨大的應(yīng)力集中,該應(yīng)力集中在脫模階段后期達(dá)到。5 的脫模方向偏差造成的應(yīng)力集中可達(dá) 190 MPa,這時(shí)的脫模缺陷主要表現(xiàn)為微結(jié)構(gòu)傾倒及其根部斷裂。因而對(duì)于高深寬比微結(jié)構(gòu)的熱壓印成型, 必須要采用自動(dòng)脫模裝置。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR影響脫模應(yīng)力的因素主要有脫模溫度Td、模具與聚合物間的摩擦因數(shù)u、模具和聚合物間熱膨脹系數(shù)的差值等 。而自動(dòng)脫模和手動(dòng)脫模主要的區(qū)別在于,手動(dòng)脫模時(shí)其脫模方向容易出現(xiàn)一個(gè)角度偏差。為了便于表示脫模應(yīng)力在不同階段的分布,以微結(jié)構(gòu)高度H?的 /10 作為長(zhǎng)度單位,將脫模時(shí)模具和聚合物相對(duì)位移 △H?表 示為該長(zhǎng)度單位下量綱一值,即D= 1 0 x△H/HO。
常規(guī)的脫模機(jī)構(gòu)是將聚合物的兩邊夾住,然后拉住模具往上運(yùn)動(dòng),達(dá)到分離的效果。這種結(jié)構(gòu)由于聚合物材料 中心部位缺少約束,易造成脫模時(shí)微結(jié)構(gòu)中心凸起,引起翹曲變形,同時(shí)中心部位微結(jié)構(gòu)也會(huì)由于脫模方向不垂直而引入側(cè)向應(yīng)力。為了降低自動(dòng)脫 模時(shí)微結(jié)構(gòu)變形,設(shè)計(jì)了一種新型的氣動(dòng)脫模裝置,其原理就是通過(guò)進(jìn)氣口注入氣體 (如氮?dú)?) ,通過(guò)氣體的壓力推動(dòng)聚合物和模具的分離。由于流體的等壓性,可以確保脫模時(shí)模具和聚合物受到均勻的壓力,不發(fā)生傳統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)的翹曲變形現(xiàn)象。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR同時(shí)氣體分子還可以憑借氣壓作用,滲透到模具和聚合物作用表面,從而有效地降低模具和聚合物間的粘附作用。該裝置還可獨(dú)立地作為對(duì)脫模后微結(jié)構(gòu)翹曲變形的矯正裝置及微結(jié)構(gòu)脫模后降低表面粗糙度的回火裝置。
以 ABS 塑料瓶蓋為例,設(shè)計(jì)了螺紋旋轉(zhuǎn)脫模內(nèi)螺紋塑件注塑模。該模具無(wú)需外接脫螺紋動(dòng)力裝置,利用注塑機(jī)的開(kāi)模力實(shí)現(xiàn)塑件自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫模頂出,保證了內(nèi)螺紋塑件的質(zhì)量,解決了現(xiàn)有技術(shù)中螺紋脫模耗時(shí)、易拉傷塑件螺紋的問(wèn)題。對(duì)澆注系統(tǒng)、小拉桿限位結(jié)構(gòu)、螺紋旋轉(zhuǎn)脫模結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析,介紹了模具的整體結(jié)構(gòu)和開(kāi)、合模工作過(guò)程及脫模步驟分解圖。該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積小,適用于大批量生產(chǎn)。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR該塑件為中等批量生產(chǎn),為節(jié)約模具成本和模具成型零件的加工難度,模具選用一模八腔布局形式。模具采用普通三板二開(kāi)式結(jié)構(gòu),進(jìn)澆形式采用從塑件頂端中心點(diǎn)澆口進(jìn)澆,塑件內(nèi)螺紋采用整體式旋轉(zhuǎn)脫模方式,該方式利用模具的開(kāi)模力,在螺旋桿的作用下帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)螺紋脫模頂出。
主流道采用垂直式模具中心進(jìn)澆,分流道截面形狀采用梯形截面,塑件采用平衡圓周排列方式,每個(gè)塑件進(jìn)澆處上方都設(shè)有拉料銷(xiāo),塑件的點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)在塑件的底部中心位置。該設(shè)計(jì)方法可很好地改善熔融塑料的流動(dòng)性,有效地保證塑件的質(zhì)量和尺寸一致性,塑件在脫模時(shí)能順利地將凝料拉出。該澆注系統(tǒng)流動(dòng)性好,不容易出現(xiàn)塑件的熔接現(xiàn)象,模具的排氣性好。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR開(kāi)模時(shí),卸料板 2 首先與流道板 3 分離,接著動(dòng)模部分后移,在小拉桿 5 的作用下使定模座板 1 與卸料板 2 分離,取出流道中的冷凝料,動(dòng)模部分繼續(xù)后移,在小拉桿 5 限位的作用下,使定模板 4 與推板6 分離,再接著完成脫模動(dòng)作。
脫模 專(zhuān)用哈默納科諧波減速機(jī)CSG-25-120-2A-GR該螺紋旋轉(zhuǎn)脫模結(jié)構(gòu)是利用塑件及成型零件上的螺紋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將塑件脫模,在推板的作用下將塑件自動(dòng)頂出。采用螺紋旋轉(zhuǎn)脫模能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)螺紋的完整成型,可有效地避免塑件的變形、劃傷。該螺紋旋轉(zhuǎn)脫模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、緊湊,體積小,無(wú)需外接脫螺紋動(dòng)力裝置,利用注塑機(jī)的開(kāi)模力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫模頂出,節(jié)約成本,適用于中、大批量塑件的生產(chǎn)。
微小孔越來(lái)越多地被應(yīng)用在航空、能源動(dòng)力、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的關(guān)鍵零部件中,在一些應(yīng)用中,不僅要求微小孔出入口的孔徑有一定的尺寸精度,還要求微小孔內(nèi)部的輪廓呈特殊的形狀,來(lái)滿(mǎn)足特定的功能需求。例如,高端柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴要求噴孔呈孔徑沿噴射方向逐漸縮小的錐形,并且噴射入口處具有圓弧過(guò)渡,以提升其噴射性能; 航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的冷卻孔也常采用變截面的形式,以改善其冷卻效果。
采用乙烯基聚硅氧烷材料作為制模材料。這種材料分為 A、B 雙組份,A、B 組份混合前為液態(tài),混合后在數(shù)分鐘內(nèi)完全固化。在脫模操作前,應(yīng)對(duì)被測(cè)件進(jìn)行清洗,去除被測(cè)面上附著的雜質(zhì),便于后續(xù)的脫模操作。脫模操作中,將 A、B 組份混合,并在混合液體固化前對(duì)其施加壓力,使其充滿(mǎn)待測(cè)的微小孔或其他微細(xì)型腔內(nèi),待混合體固化后,將其與被測(cè)件分離,脫模得到被測(cè)對(duì)象的模型。
在厚 1 mm 鋼片上用微細(xì)電火花加工方法加工得到 3 × 3 陣列微孔,微孔的出入口孔徑在 145 ~ 155 μm 范圍內(nèi)。
圖像處理
運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)顯微圖像中的微細(xì)特征進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于通過(guò)顯微鏡放大采集的圖像,首先進(jìn)行預(yù)處理。 采用的圖像處理手段主要針對(duì)灰度圖像,首先需要將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖,然后采用中值濾波法對(duì)圖像進(jìn)行降噪濾波,在降低噪聲的同時(shí)保持了圖像中的邊緣特征。 在預(yù)處理階段,必要時(shí)可對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理,增強(qiáng)圖像的對(duì)比度及邊緣特征。
1 圖像分割:
圖像分割是利用被測(cè)目標(biāo)與背景在圖像中的灰度分布差異將被測(cè)目標(biāo)與背景分割開(kāi)來(lái)。邊緣提取步驟將目標(biāo)的邊緣提取出來(lái)。特征檢測(cè)步驟檢測(cè)邊緣中的直線(xiàn)、圓等幾何特征,將得到的邊緣以及特征數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理分析即得到測(cè)量結(jié)果。
2 直線(xiàn)檢測(cè)與數(shù)據(jù)處理:
對(duì)于微孔模型,測(cè)量的主要目的是得到孔徑隨孔深度的變化情況。為了測(cè)量模型在不同位置的直徑,首先需要找到圖像中微孔模型中心線(xiàn)的方向,然后以垂直于中心線(xiàn)方向上模型輪廓中相對(duì)兩點(diǎn)的距離作為模型相應(yīng)位置的直徑,如此沿中心線(xiàn)方向進(jìn)行掃描,就可以得到微孔孔徑在不同深度位置的變化情況。
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